SU1107018A1 - Device for measuring electric motor torque - Google Patents
Device for measuring electric motor torque Download PDFInfo
- Publication number
- SU1107018A1 SU1107018A1 SU833620643A SU3620643A SU1107018A1 SU 1107018 A1 SU1107018 A1 SU 1107018A1 SU 833620643 A SU833620643 A SU 833620643A SU 3620643 A SU3620643 A SU 3620643A SU 1107018 A1 SU1107018 A1 SU 1107018A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- rotor
- input
- output
- key
- emf
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее датчики напр жени и тока ротора, блок моделировани ЭДС ротора и блок умножени , один вход которого подключен к выходу блока моделирова-ни ЭДС ротора, а к его входам подключены датчики напр жени и тока ротора. отличающеес тем, что, с целью повьшени точности при измерении крут щего момента шаговых двигателей, в него введены формирователь времени щага ротора, интегратор , блок пам ти, ключ и дифференци-альный усилитель, а блок моделировани ЭДС ротора снабжен дополнительным выходом, который подключен к второму входу блока умножени , чей выход подключен к одному входу ключа, к второму входу которого подключен формирователь времени шага ротора, а выход ключа через интегратор подключен к одному входу дифференциального усилител и входу блока пам ти, вы (/) ход которого подключен к второму входу дифференциального усилител .A DEVICE FOR MEASURING THE ELECTRIC MOTOR TORQUE containing the voltage and current sensors of the rotor, the EMF simulation module of the rotor and the multiplication unit, one input of which is connected to the output of the modeling unit of the EMF of the rotor, and its inputs are connected to the voltage sensors and rotor current. characterized in that, in order to improve the accuracy in measuring the torque of stepper motors, the time generator of the rotor shaft, the integrator, the memory unit, the key and the differential amplifier are introduced into it, and the rotor EMF modeling unit is equipped with an additional output that is connected to the second input of the multiplication unit, whose output is connected to one key input, to the second input of which the shaper of the rotor step time is connected, and the key output is connected via an integrator to one input of the differential amplifier and the input of the block memory, you (/) the course of which is connected to the second input of the differential amplifier.
Description
Ш1Ш1
гg
knAknA
эоeo
ЩU
1one
Фиг. I f11 Изобретение относитс к измерител ной технике и предназначено дл опре делени крут щего момента на валу преимущественно миниатюрных и микроминиатюрных электродвигателей. Известно устройство дл измерени момента электродвигател ,содержащее блок умножени и датчики тока и напр жени ротора t 1Недостатком данного устройства в л етс низка точность измерени . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению вл етс устройство дл измере ни крут щего момента электродвигател , содержащее датчики напр жени и тока ротора, блок моделировани ЭД ротора и блок умножени , один вход которого подключен к выходу блока мо делировани ЭДС ротора, а к его входам подключены датчики напр жени и тока ротора С.1. Недостатком известного устройства вл етс низка точность при измереНИИ крут щего момента шаговых двигателей . Целью изобретени вл етс повыщение точности при измерении крут щего момента шаговых двигателей. Указанна цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени крут .щего момента электродвигател , содержащее датчики напр жени и тока ротора , блок моделировани ЭДС ротора и блок умножени , один вход которого подключен к выходу блока моделировани ЭДС ротора, а к его входам подклю чены датчики напр жени и тока ротора , введены формирователь времени шага ротора, интегратор, блок пам ти ключ и дифференциальный усилитель, а блок моделировани ЭДС ротора снаб жен .дополнительным выходом, которьй подключен к второму входу блока умножени , чей выход подключен к одному входу ключа, к второму входу которого подключен формирователь времени шага ротора, а выход ключа через интеграто подключен к одному входу дифференцил ального усилител и входу блока пам ти , выход которого подключен к второму входу дифференциального усилител . На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - схема блока моделировани ЭДС ротора. Устройство Д.ПЯ измерени крут щего момента электродвигател содержит 8 датчики напр жени и тока ротора (не показаны), выходные шины 1 и 2 которых подключены к блоку 3 моделировани ЭДС ротора, блок 4 умножени , формирователь 5 времени шага ротора, ключ 6, интегратор 7, шину 8 управлени , блок 9 пам ти, дифференциальный усилитель 10, выход 11 которого вл етс выходом устройства. Блок 3 моделировани ЭДС ротора содержит инвepтifpyющий усилитель 12, сопротивление 13 обратной св зи, равное активному сопротивлению Кд обмотки ротора, и суммирующий усилитель 14. Выходы блока 3 моделировани ЭДС ротора подключены к соответствующим входам блока 4 умножени , выход которого подключен к одному входу ключа 6, к второму входу которого подключен формирователь 5 времени шага ротора , а выход ключа 6 через интегратор 7 подключен к одному входу дифференциального усилител 10 и к одному входу блока 9 пам ти, к второму входу которого подключена шина 8 управлени , а выход блока 9 пам ти подключен к второму входу дифференциального усилител 10. Формирователь 5 времени шага ротора представл ет собой устройство генерирующее пр моугольные импульсы , длительность которых равна времени поворота ротора на заданный угол oi, который дл шаговых двигателей выбираетс кратным угловому повороту ротора за один шаг. Формирователь 5 времени шага ротора может быть выполнен, например, с использованием оптоэлектронного датчика, на который поступает луч света, перекрываемый диском с вырезом , установленным на роторе электродвигател . Устройство дл измерени крут щего момента работает следующим образом. При подаче на шину 2 тока О t) ротора электродвигател , а на шину 1 напр жени V(-t) ротора, выходное напр жение V, на первом выходе блока 3 моделировани ЭДС ротора равно ЭДС ротора двигател )-3(t)(r) Напр жение ,(У втором выходе лока 3 моделировани ЭДС ротора равно падению напр жени на активном сопротивлении ротора. Выходные сигналы E.(t) и ) блока 3 моделировани ЭДС ротора перемножаютс с помощью блока 4 умножени выходной сигнал которого, пропорциональный величине Rn Л (-Ь - Е(Ь) поступает на вход ключа 6, который период чески открываетс выходным сигналом формировател 5 времени шага ротора Дпитепьность импульсов, открывающих ключ 6, равна времени поворота ротора на заданный угол Q, , Выходное напр жение Уц интеграто ра 7 после закрывани ключа 6, определ етс выражением Vu -jE:(t)0(iyott, где К - коэффициент передачи блока 4 умножени ; t - посто нна времени интегратора 7; t)- врем поворота ротора электродвигател на угол d- Величина угла с, поворота ротора задаетс , исход из-мощности электр двигател , требуемой чувствительнос и быстродействи устройства. При ненагруженном электродвигате выходное напр жение Vou интегратора 7 пропорционально величине потерь энергии в электродвигателе. Напр жение (дд записываетс в блок 9 пам ти сигналом, поступающим по шине 8 управлени . Затем к валу электродвигател подключаетс нагрузка и повторно, сигналом с формировател 5 времени шага ротора, открываетс ключ 6. Пос:ле поворота ротора на угол . . ключ 6 закрьшаетс .и на интеграторе 7 фиксируетс новое значение напр жени Дифференциальный усилитель 10 вьщел ет разность напр жений на интеграторе 7 и блоке 9 пам ти. Выходное напр жение устройства св зано с крут щим моментом Ц на валу электродвигател соотношением V, сб-К-Йо. wv,ajr где К - посто нный коэффициент. Применение изобретени позволит повысить точность измерени крут щих моментов I шаговых двигателей и микроминиатюрных электродвигателей .FIG. I f11 The invention relates to a measuring technique and is intended to determine the torque on a shaft, mainly miniature and microminiature electric motors. A device for measuring the torque of an electric motor is known, which contains a multiplier and current and rotor voltage sensors. The disadvantage of this device is low measurement accuracy. The closest to the technical essence of the present invention is a device for measuring the torque of an electric motor, comprising voltage and current sensors, a simulator of the rotor ED and a multiplication unit, one input of which is connected to the output of the emulator of the rotor EMF The inputs are equipped with voltage sensors and rotor currents C.1. A disadvantage of the known device is the low accuracy in measuring the torque of stepper motors. The aim of the invention is to increase the accuracy in measuring the torque of stepper motors. This goal is achieved by the fact that a device for measuring the torque of the electric motor, containing voltage sensors and rotor currents, a simulator of the rotor EMF and a multiplication unit, one input of which is connected to the output of the simulator of the rotor EMF, and sensors are connected to its inputs voltage and rotor current, a rotor time step generator, an integrator, a memory key and a differential amplifier are entered, and the rotor EMF simulation unit is equipped with an additional output that is connected to the second input of the multiplier whose output is connected to one key input, to the second input of which the rotor step time driver is connected, and the key output is via an integrato connected to one input of the differential amplifier and the input of the memory unit whose output is connected to the second input of the differential amplifier. Figure 1 shows the block diagram of the device; Fig. 2 is a block diagram of a simulation of the EMF of a rotor. The DPP motor torque measurement device of the electric motor contains 8 voltage sensors and rotor currents (not shown), the output buses 1 and 2 of which are connected to the simulator 3 of the rotor EMF, block 4 multiplication, the rotor pitch driver 5, the key 6, the integrator 7, control bus 8, memory block 9, differential amplifier 10, the output 11 of which is the output of the device. The rotor EMF modeling unit 3 contains an inverting amplifier 12, feedback resistance 13 equal to the active resistance Cd of the rotor winding, and a summing amplifier 14. The outputs of the modeling unit 3 of the rotor EMF are connected to the corresponding inputs of the multiplication unit 4, the output of which is connected to one key input 6 The shaper of the rotor pitch 5 is connected to the second input of which, the key 6 output is connected via the integrator 7 to one input of the differential amplifier 10 and to one input of the memory block 9, to the second input of which is connected The control bus 8 is output, and the output of the memory block 9 is connected to the second input of the differential amplifier 10. The rotor pitch time former 5 is a device generating square pulses whose duration is equal to the rotor turning time at a given angle oi, which for the stepping motors is chosen to be multiple angular rotation of the rotor in one step. The shaper of the rotor pitch 5 can be performed, for example, using an optoelectronic sensor, which receives a beam of light blocked by a disk with a cutout mounted on the rotor of the electric motor. The device for measuring torque acts as follows. When current of motor rotor O t is applied to bus 2 and voltage V (-t) of rotor to bus 1, output voltage V, at the first output of the simulator 3, the rotor emf is equal to the motor rotor EMF) -3 (t) (r ) Voltage, (At the second output of the Lok 3, simulation of the rotor EMF is equal to the voltage drop on the active resistance of the rotor. Output signals E. (t) and) of the simulator 3 of the rotor EMF are multiplied by block 4 multiplying the output signal proportional to Rn L (- b - E (b) is fed to the input of the key 6, which periodically opens the weekend ignoring the generator of the rotor pitch time 5 The pulse impulse opening key 6 is equal to the rotor turning time at a given angle Q, The output voltage of the oscillator 7 after closing key 6 is determined by the expression Vu-jE: (t) 0 (iyott, where K is the transmission coefficient of the multiplication unit 4; t is the time constant of the integrator 7; t) is the time of rotation of the rotor of the electric motor by angle d- The angle c, the rotation of the rotor is set, based on the power of the electric motor, the required sensitivity and speed of the device. With an unloaded electric motor, the output voltage Vou of the integrator 7 is proportional to the amount of energy loss in the electric motor. Voltage (dd is recorded in memory block 9 by a signal received via control bus 8. Next, a load is connected to the motor shaft and again, a key 6 is generated by a signal from the forcing unit 5 of the rotor pitch time. After the rotor rotates by an angle. Key 6 and on integrator 7, a new voltage value is fixed. Differential amplifier 10 causes a difference in voltage across integrator 7 and memory block 9. Output voltage of the device is related to the torque C on the motor shaft by V, sb-K-Yo .wv, ajr where K - n The use of the invention will improve the accuracy of measuring the torques of I stepper motors and microminiature electric motors.
LL
Kg 13Kg 13
ЩU
(Риг.2(Rig.2
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833620643A SU1107018A1 (en) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | Device for measuring electric motor torque |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833620643A SU1107018A1 (en) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | Device for measuring electric motor torque |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1107018A1 true SU1107018A1 (en) | 1984-08-07 |
Family
ID=21073962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU833620643A SU1107018A1 (en) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | Device for measuring electric motor torque |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1107018A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2813739C1 (en) * | 2022-12-20 | 2024-02-16 | Акционерное общество "Научно-производственный центр "Полюс" | Device for measuring torque of stepper motor |
-
1983
- 1983-07-11 SU SU833620643A patent/SU1107018A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент Швеции №387443, кл. G 01 L 3/00, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР №759872, кл. G- 01 L 3/00, 1977 (прототип) . * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2813739C1 (en) * | 2022-12-20 | 2024-02-16 | Акционерное общество "Научно-производственный центр "Полюс" | Device for measuring torque of stepper motor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4153863A (en) | DC Motor controller | |
| KR930018828A (en) | SL-M position detection device | |
| EP0316324A1 (en) | Speed control unit for direct current electric motor with intrinsic feed-back. | |
| SU1107018A1 (en) | Device for measuring electric motor torque | |
| JPH08128855A (en) | Speed detecting device | |
| FR2436377A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE LOAD OF THE GEAR TRAIN OF A WATCH | |
| JP3111798B2 (en) | Variable speed drive | |
| EP0040205A1 (en) | Solenoid torquer system. | |
| SU1364918A1 (en) | Device for measuring mechanical parameters of rotating shaft | |
| SU1453569A1 (en) | Electric drive | |
| SU1661955A1 (en) | Dc electric drive | |
| SU851134A1 (en) | Torque meter | |
| SU1126467A1 (en) | Device for adjusting field controller of traction generator at no-load | |
| SU1109783A1 (en) | Device for determining error of shaft turn angle encoder | |
| SU921013A1 (en) | Device for stabilizing electric motor speed | |
| SU621959A1 (en) | Rotational speed monitoring device | |
| SU991306A1 (en) | Shaft rotation speed measuring device | |
| JP2949914B2 (en) | Speed detector | |
| JPS6329351A (en) | Tape traveling controller | |
| SU1282333A1 (en) | Shaft turn angle-to-digital converter | |
| SU817496A1 (en) | Device for determining induction motor torque | |
| SU1296946A1 (en) | Instrument transducer of wind parameters | |
| SU921015A1 (en) | Dc drive | |
| SU1534724A1 (en) | Digital speed governor | |
| SU1176187A1 (en) | Device for measuring dynamic parameters of rotating shafts |